UCC3895與PIC單片機(jī)的智能充電器方案

2)控制電路設(shè)計(jì)

控制電路分為兩部分。第一部分為前級(jí)控制器，由UCC3895及其外圍電路組成，用來(lái)生成PWM脈沖，實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)管的控制。第二部分為后級(jí)控制器，由PIC和TLV5618及其外圍電路組成，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)設(shè)定、采樣、顯示、計(jì)時(shí)、報(bào)警、主電路通斷等充電過(guò)程的管理功能。

(1)前級(jí)控制電路

-引腳電路功能分析

如圖3，腳1和腳20是誤差放大器的反相輸入端和同相輸入端，其中腳20外接Uc，Uc是后級(jí)控制器送來(lái)的輸出電壓控制信號(hào)，經(jīng)隔離后，在這里作為誤差 放大器的基準(zhǔn)電壓。腳2為誤差放大器的輸出端，內(nèi)接PWM比較器的非反相端，外接EA與l腳。當(dāng)充電開(kāi)始時(shí)，充電電流較大，取樣電流與設(shè)定電流比較后接在 PWM的非反相端，從而調(diào)節(jié)PWM輸出脈沖寬度;當(dāng)充電末了，充電電流較小，充電電壓變大，2腳依靠誤差放大器反饋控制調(diào)節(jié)PWM輸出脈沖寬度。

腳3為PWM比較器的反相輸入端，外接7腳和取樣電流電路。充電初始階段，充電電流較大，電路工作在峰值電流模式下，反饋信號(hào)主要由取樣電流提供，它與 同相端比較后，調(diào)節(jié)PWM輸出脈沖寬度。充電中后期，充電電流變小，充電電壓穩(wěn)定，電路工作在電壓模式下，該端接CT(引腳7)上的鋸齒波信號(hào)。

-工作過(guò)程原理分析

充電器電壓信號(hào)由傳感器取出，加到UCC3895的1腳。充電初期，電池兩端電壓很低，充電電流很大，電路工作在峰值電流模式下，電壓反饋對(duì)控制電路影 響比較小，這時(shí)電路主要靠電流反饋工作，采樣電流VI經(jīng)過(guò)比較后加到PWM比較器的非反相端，IA、IB經(jīng)過(guò)整流后加到PWM比較器的反相輸入端，由兩者 的大小調(diào)節(jié)PWM比較器輸出脈沖的寬度(如圖4)。;充電中后期，電壓變大，充電電流變小，電路工作在電壓模式下，電壓信號(hào)加到誤差放大器的反相端與設(shè)定 的基準(zhǔn)值比較后送至PWM比較器的非反相端，7腳輸出的鋸齒波信號(hào)接在PWM比較器的反相端，由兩者的大小調(diào)節(jié)PWM比較器輸出脈沖的寬度(如圖5)。由 芯片外圍電路可以看出，它具有兩個(gè)閉環(huán)控制調(diào)整電路，其一是電壓控制閉環(huán)電路，電壓取樣信號(hào)加在誤差放大器反相端，與后級(jí)控制器送來(lái)的同相端基準(zhǔn)電壓比 較，產(chǎn)生誤差信號(hào)，加在PWM比較器反相端。其二是電流控制閉環(huán)電路，輸出電流取樣信號(hào)與后級(jí)控制器送來(lái)的電流信號(hào)比較后加在PWM比較器非反相端，它與 反相端信號(hào)比較后產(chǎn)生控制信號(hào)，從而決定輸出脈沖的寬度。

(2)后級(jí)控制電路

-參數(shù)設(shè)定與顯示部分

如圖 6，PIC的RD0～RD5設(shè)為輸入，外接6個(gè)按鍵，分別為4個(gè)方向鍵、確定鍵、取消鍵，用于接收用戶(hù)的參數(shù)設(shè)定值，如電池標(biāo)定電壓、充電電流、充電時(shí) 間，單片機(jī)將這些設(shè)定值存儲(chǔ)于EEPROM中。RC0～RC7設(shè)為輸出，外接顯示屏的數(shù)據(jù)端，用于顯示當(dāng)前的工作狀態(tài)和用戶(hù)設(shè)定確認(rèn)。